花火の兄弟！？古典的な火薬、黒色火薬のちょっとドヤれる話

くられ — Sun, 29 Jul 2018 13:47:50 +0000

初出：2017/04/25　Vol.221　黒色火薬のはなし
改稿：2020/10/15

くられ

本日は黒色火薬の話である！

Joker

古典的な火薬ですね。「Dr. STONE」でも苦労して作ってましたが・・・

POKA

はっはっは。もっとハイパワーなものが欲しいところだが、黒色火薬はそれはそれでパワーがあって良いぞ！

Joker

・・・割と冗談ではなく、たかが黒色火薬とナメていると手足が吹っ飛んだりしますからね。

くられ

火遊びをするのは結構普通に命がけだからね。安全対策はしっかり取らないといけない。

POKA

はっはっは！　その上でギリギリまで踏み込むのが楽しいのではないか！　ほれ！

Joker

え、はっ？　ちょっ、これ爆竹！？　火がっ（パパパパパパパパパン！！）

※冗談抜きで本当に危険なので、絶対に真似をしてはいけません。

黒色火薬の話
火薬の歴史
火薬の仕組み
硫黄の役割
著者紹介
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黒色火薬の話

黒色火薬。

この古典的な火薬は、自分が科学監修を担当させて頂いている「Dr. STONE」の序盤のキーアイテムの一つでもあります。

Dr.STONE 2 (ジャンプコミックス)

集英社

原作だと第二巻、アニメだと第三話から第四話ですね。

どういう配合なのかは作中でも触れておりますが、今回はこの黒色火薬について知っておくとドヤれる話をまとめてみます。

火薬の歴史

火薬の起源は中国起源説、ローマ起源説など諸説あります。

名前が残っている人物というのは、火薬の配合比を概ね検討付けたロジャー・ベーコン、1250年頃のフランシスコ修道会に所属していた黒魔術師（black magic）ベルトルド・シュワルツなどがある。

当時は「戦いは騎士道」という世界であったため、労せず安全に大量破壊ができる「大砲」は外法扱い。そういう不名誉を嫌い、ベルトルド・シュワルツは存在しない人物という説もあるそうです。

ともあれ、酸化剤（硝石）と硫黄と炭を混ぜれば爆発するものができるという発明はあちこちで行われ、その後、発破火薬や無煙火薬、アンモン火薬にグアニジン火薬などいろいろな組成と配合のものが生み出されて現代に至ります。

火薬の仕組み

火薬は、硝酸塩、硫黄、木炭という3種類の材料を配合したものである、というのは大変に有名ですね。

その配合比はWikipediaや化学の教科書にも載っているわけですが、実はこの3つの混合状態こそが火薬の組成を決めるもの。

確かに3種類の材料を混ぜれば出来上がるのですが、理想的には木炭の粒子に硝酸塩が染みこんでおり、多孔質の炭の表面を硫黄の粉末がフタをしているように嵌まっているという状態が最も理想的な威力を出す火薬の状態です。

科学的に考えると炭素と酸化剤でススや水、そして二酸化炭素などの燃焼ガスに急激に熱膨張することで「爆発力」という威力を得ることができるのですが、そう考えると、硫黄は明らかに邪魔者です。

硫黄の役割

酸化剤（硝石）と炭だけでも良さそうなものですが、硫黄は何をしてるんでしょうか？

実は硫黄こそ火薬の着火に最も貢献しているもので、酸化剤の染みこんだ炭同士では熱の交換があまりうまく行かず、火の付いた部分だけが燃えて終わりになってしまいます。

そこで、燃えやすい硫黄がつなぎとして入ることで、瞬間的に全体に火を伝えることができるわけです。

この燃える炭に、金属塩を入れると・・・炎色反応によって、赤や緑など、様々な色合いの煙火、つまりは花火になります。

花火は黒色火薬の兄弟だと、そういうわけですね。

著者紹介

くられ

作家、科学監修。「科学は楽しい！」を広めるため科学書分野で20年以上活動。著作「アリエナイ理科」シリーズ累計5０万部突破。原作を務めるコミックス「科学はすべてを解決する!!」も50万部を超える。著作「アリエナクナイ科学ノ教科書」が第49回・星雲賞ノンフィクション部門を受賞。週刊少年ジャンプ連載「Dr.STONE」においては漫画／アニメ共に科学監修を担当。TV番組「世界一受けたい授業」「笑神様は突然に・・・」NHK「沼にハマってきいてみた」等に出演。ゲーム実況者集団「主役は我々だ！」と１００万再生を超えるYouTube科学動画を多数共同製作。独自YouTubeチャンネル「科学はすべてを解決する！」チャンネル約30万登録やTwitterフォロワー１6万人以上。教育系クリエイターとして注目されている。関連情報は https://twitter.com/reraku

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